2025年中考化学一轮复习考点探究（广东专版）第5讲质量守恒定律 化学方程式课件

主题二　物质的化学变化 第5讲　质量守恒定律　化学方程式 　　1.写出下列名称对应的化学用语 铁　　　硫酸铜　　　五氧化二磷　　　硫酸亚铁　　　碳酸钠　　　氯化氢 ⁠ ⁠ 　　2.写出下列反应的化学方程式 （1）红磷在空气中燃烧： ⁠ ⁠ （2）氢气在氧气中燃烧： ⁠ ⁠ （3）镁在氧气中燃烧： ⁠ ⁠ （4）稀盐酸和碳酸钠反应： ⁠ ⁠ （5）氢气还原氧化铜： ⁠ ⁠ 学业要求：根据《义务教育化学课程标准（2022年版）》描述编写 ❶能选取实验证据说明质量守恒定律，并阐释其微观本质； ❷能基于守恒和比例关系推断化学反应的相关信息； ❸能根据化学方程式进行简单的计算，并解决生产、生活中的简单问题； ❹能利用化学反应及绿色环保理念设计实验方案，完成常见物质的制备、检验等任务。 ⁠ ⁠质量守恒定律的理解（5年3考） 1.内容：参加化学反应的各物质的 　质量总和　⁠等于反应后生成的各物质的 　质量总和　⁠。 2.适用范围：质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化。 3.实质：在化学反应中，反应前后 　原子种类　⁠没有改变， 　数目　⁠没有增减， 　原子的质量　⁠也没有改变，因此化学反应前后物质质量必然守恒。 质量总和 质量总和 原子种类 数目 原子的质量 六个 “不变” 4.理解： 两个 “一定变” 两个“可能改变” ⁠ ⁠质量守恒定律的应用（5年5考） 应用 依据 推断物质的元素组成 化学反应前后，元素种类、质量不变 确定物质的化学式 化学反应前后，原子种类、数目不变 推断反应中的化学计量数 化学反应前后，原子的数目不变 对有关实验现象的解释 化学反应前后，物质的总质量不变 ⁠ ⁠化学方程式（5年5考） 化学方程式 化学方程式 ⁠ ⁠基本反应类型（5年5考） 反应类型 概念 表达式 特点 化合反应 两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 A＋B＋…——C 多变一 元素化合价 　可能　⁠变化，生成物一定是 　化合物　⁠ 分解反应 一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应 C——A＋B＋… 一变多 元素化合价 　可能　⁠变化，反应物一定是 　化合物　⁠ 可能 化 合物 可能 化 合物 反应类型 概念 表达式 特点 置换反应 一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应 A＋BC——AC＋B 一换一 一定有元素的化合价发生改变 复分解反应 两种化合物相互交换成分，生成两种新化合物的反应 AB＋CD——AD＋CB 相互交换成分 元素化合价 　一定不变　⁠ 中和反应是酸和碱作用生成盐和水的反应，是复分解反应的特例 一定不 变 ⁠ ⁠重难点一、质量守恒定律的应用 1.推断未知物质的化学式 　　⁠ ⁠铜与稀硝酸在常温下发生如下反应：3Cu＋8HNO33Cu（NO3）2＋2X↑＋4H2O。已知X是一种气体，则X的化学式为（　A　） A.NO B.NO2 C.N2O2 D.SO2 A 　　思维破冰　质量守恒定律的微观解析：化学反应前后原子的种类、数目、原子质量不变。由此，即可确定未知物质的化学式。 具体思路：①罗列化学方程式两边的原子种类；②各数出对应原子的个数；③化学方程式两边对应的原子个数相减得出未知物中的对应原子个数。注意：若未知物化学式前有化学计量数，一定要将③中的原子个数都除以相应的化学计量数。 　　⁠ ⁠以甲醇为原料的一款新型手机电池，其反应原理为2CH3OH＋3X＋4NaOH2Na2CO3＋6H2O，其中X的化学式为（　C　） A.CO B.CO2 C.O2 D.H2 C 2.数据分析及组成元素判断 　　⁠ ⁠把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放在密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法正确的是（　D　） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 10 2 23 3 反应后的质量/g x 20 1 7 D A.参与反应的乙和丁的质量比为 2∶3 B.物质丙可能是单质 C.该反应为化合反应 D.甲可能是该反应的催化剂 　　思维破冰　这类型题的具体解法如下： （1）分析表中数据，质量增加的为生成物，质量减少的为反应物，质量不变的可能是催化剂或杂质，因此该反应的化学方程式可表示为丙→丁＋乙，判断反应类型。 （2）若有出现未知数值，根据质量守恒定律，反应前各物质的质量总和等于反应后各物质的质量总和，求出未知数值。 （3）若求反应的质量比，则是根据各物质的质量比等于它们的相对分子质量与其化学计量数的乘积之比。 　　⁠ ⁠在密闭容器中加入一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质，反应前后各物质的质量关系和微观结构如图所示，下列说法正确的是（　D　） D A.反应前后元素的化合价均未改变 B.该反应为分解反应 C.图中x的值为 5 D.参加反应的甲和乙分子个数比为1∶3 有关质量守恒定律的要点知识总结 （1）适用范围：质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化。 （2）实质：在化学反应中，反应前后原子种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，因此化学反应前后物质质量必然守恒。 （3）理解六个“不变”： 宏观：反应物和生成物的质量总和、元素种类、元素质量不变。 微观：①原子种类、原子数目、原子质量不变；②两个“一定变”：物质的种类、分子的种类一定改变；③两个“可能变”：分子数目、元素化合价可能变。 ⁠ ⁠重难点二、 质量守恒定律的实验探究 　　⁠ ⁠ 能直接用于验证质量守恒定律的实验是（　A　） A B A C D 　　思维破冰　有关验证质量守恒定律实验的设计技巧： ①药品选择：必须发生化学反应，且反应现象明显。 ②装置选择：如果所选的化学反应有气体参加或生成，反应必须在密闭容器中进行。 　　⁠ ⁠某兴趣小组同学用镁条和稀盐酸反应来研究质量守恒定律的相关问题，其反应的化学方程式为 　Mg＋2HClMgCl2＋H2↑　⁠。 Mg＋2HClMgCl2＋H2↑ 【实验前准备】称3份质量为1.2 g的镁条，量取3份50 mL的稀盐酸，反应装置如图所示。 【设计并实验】 （1）甲同学称量稀盐酸、烧杯和试管的总质量为m1；加入一份镁条，待反应结束后（镁条没反应完）称量其总质量为m2。此时发现（m1＋1.2） 　＞　⁠m2（选填“＞”、“＝”或“＜”）；其原因是 　该反应生成的氢气扩散到空气中了　⁠。 （2）乙同学吸取甲同学的教训，对实验进行了完善，他的做法是 　将实验装置改为密闭容器　⁠，再做实验得到成功。 ＞ 该反应生成的氢气扩散到空气中了 将实验装 置改为密闭容器 （3）丙同学重新设计实验，以计算参加反应的镁条质量：使用甲同学的实验装置，反应前称量装置总质量为m3，将1.2 g镁条分成5等份（每份0.24 g），先后分5次加入装置中，每次待充分反应后称量装置的总质量，将每次减少的质量m数据记录于下表： 次数 1 2 3 4 5 m/g a 0.02 0.02 0.02 0 　　a理论上应该是 　0.02　⁠g，但实测数据偏大，其可能的原因是 　镁与盐酸反应放热，加速盐酸挥发出氯化氢气体的速率　⁠，通过分析数据可知生成氢气的量；由此计算出参加反应的镁条质量是 　0.96 g　⁠。 0.02 镁与盐酸反应 放热，加速盐酸挥发出氯化氢气体的速率 0.96 g 有关验证质量守恒定律实验的设计技巧 化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，其原理是化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。验证质量守恒定律的实验时，选用药品和装置应考虑：①只有用天平称量质量没有变化的化学变化才能直接用于验证质量守恒；②如果反应物中有气体参加反应，或生成物中有气体生成，应该选用密闭装置。 ⁠ ⁠重难点三、化学方程式的意义与书写 　　⁠ ⁠下列变化的化学方程式书写不正确的是（　A　） A.红磷在空气中燃烧：P＋O2P2O5 B.碳酸分解：H2CO3H2O＋CO2↑ C.铁和稀硫酸反应：Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑ D.硫酸钠溶液与氯化钡溶液混合：Na2SO4＋BaCl2BaSO4↓＋2NaCl A 　　思维破冰　本题考查的是对化学方程式的理解记忆，首先需判断是否符合客观事实，再按照“一写二配三注四标”。 对基本反应类型的判断，可从以下技巧进行细节上的判断： ①化合反应：“多变一”； ②分解反应：“一变多”； ③置换反应：单质1＋化合物1→单质2＋化合物2； ④复分解反应：AB＋CD→AD＋CB，“双交换，价不变”。 　　⁠ ⁠下列叙述及对应的化学方程式、基本反应类型都正确的是（　D　） A.木炭与氧化铜反应：C＋2CuOCO2↑＋2Cu 还原反应 B.实验室制取氧气：2H2O22H2O＋O2↑　分解反应 C.氧化汞分解：2HgOHg＋O2↑　分解反应 D.木炭在空气中充分燃烧：C＋O2CO2　化合反应 D 关于反应类型易错点的判断 1.置换反应是单质与化合物的反应，所以单质和化合物发生的反应一定属于置换反应（错） 【举例反驳】CO＋CuOCO2＋Cu中有单质和化合物生成，但不属于置换反应 2.复分解反应中元素化合价一定不变，置换反应中元素化合价一定改变（对） 3.中和反应生成盐和水，所以生成盐和水的反应一定属于中和反应（错） 变式：对反应A＋BC＋D，若C和D是盐和水，则该反应属于中和反应（错） 【举例反驳】酸＋金属氧化物盐＋水；碱＋非金属氧化物盐＋水 4.石油加热分馏可炼制出汽油、煤油等多种物质，所以石油炼制过程是分解反应（错） 解释：石油分馏是物理变化。 5.两种化合物生成另外两种化合物的反应属于复分解反应（错） 【举例反驳】CO2＋2NaOHNa2CO3＋H2O不属于复分解反应，复分解反应要发生离子交换 常见实验2　质量守恒定律的验证 【实验目的】 1.认识质量守恒定律。 2.锻炼观察能力及分析问题的能力。 3.体验从单一称量到整体称量、从开放体系到密闭体系的转化思想。 实验 用品 实验仪器 锥形瓶、单孔橡胶塞、托盘天平（带砝码）、镊子、玻璃管等 实验药品 红磷、硫酸铜溶液、铁钉、稀盐酸、碳酸钠粉末等 实验 1.红磷的燃烧 2.铁钉与硫酸铜反应 3.稀盐酸与碳酸钠反应 实验装置 ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ 实验 1.红磷的燃烧 2.铁钉与硫酸铜反应 3.稀盐酸与碳酸钠反应 反应原理 （化学方程式）  　4P＋5O22P2O5　 　Fe＋CuSO4FeSO4＋ 　Na2CO3＋2HCl2NaCl＋H 2O⁠ 4P＋ 5O2 2P2O5 Fe＋ CuSO4 FeSO4＋ Cu Na2CO3＋ 2HCl 2NaCl＋H2O ＋CO2↑ 实验过程 分别将反应物及反应容器放在托盘天平上用砝码平衡 1.红磷的燃烧 2.铁钉与硫酸铜反应 3.稀盐酸与碳酸钠反应 取下锥形瓶，将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧，并将红磷引燃。待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上 取下烧杯并将其倾斜，使铁钉浸没到硫酸铜溶液中，观察现象；再将其放回托盘天平上 取下烧杯并将其倾斜，使小试管中的稀盐酸进入烧杯中，观察现象；充分反应后，再放回托盘天平上 实验现象 1.红磷的燃烧 2.铁钉与硫酸铜反应 3.稀盐酸与碳酸钠反应 红磷燃烧，产生 　大量白烟，放出热量　⁠，气球 　先胀大后变瘪　⁠；天平 　平衡　⁠ 铁钉表面 　有红色固体析出　⁠，溶液由蓝色变为 　浅绿色　⁠；天平 　平衡　⁠ 碳酸钠粉末溶解，溶液中 　有气泡产生　⁠；天平 　不平衡　⁠ 实验分析 能够验证质量守恒定律 不能验证质量守恒定律 大量白烟，放 出热量 先胀大后变 瘪 平 衡 有红色固 体析出 浅绿色 平衡 有气泡产生 不平衡 【实验结论】参加化学反应的各物质的质量总和 　等于　⁠反应后生成的各物质的质量总和。 等于 【实验分析与评价】 1.实验1锥形瓶底部要铺一层细沙的目的是 　隔热，防止红磷燃烧时锥形瓶底部受热不均匀而炸裂　⁠；气球的作用：一是 　调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用　⁠；二是 　密封作用　⁠。 2.利用有气体参加或有气体生成的反应验证质量守恒定律时，必须在 　密闭　⁠容器中进行；所选的化学反应，反应现象要 　明显　⁠；装置的气密性要好。 隔热，防止红磷燃烧时锥形瓶底部 受热不均匀而炸裂 调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用 密封作用 密闭 明显 【实验拓展】 1.小明利用稀盐酸和碳酸钠粉末进行反应前后质量的测定（如图）。 （1）该反应的原理为（用化学方程式表示） 　Na2CO3＋2HCl2NaCl＋H2O＋CO2↑　⁠。 （2）该实验的现象为 　碳酸钠粉末溶解，有气泡产生；天平指针向右偏转　⁠。 Na2CO3＋2HCl2NaCl＋ H2O＋CO2↑ 碳酸钠粉末溶解，有气泡产生；天平指针向右偏 转 （3）实验分析：指针偏向右的原因是 　生成的二氧化碳气体逸散到空气中，造成天平左边质量减少　⁠。 （4）实验反思：有气体生成的反应要在 　密闭容器　⁠中进行。 （5）实验改进： 　将烧杯改为锥形瓶并塞紧橡胶塞（合理即可）　⁠。 生成的二氧化碳气体逸散到空气中， 造成天平左边质量减少 密闭容器 将烧杯改为锥形瓶并塞紧橡胶塞（合理即可） 2.小英同学在老师的指导下，将铁粉、活性炭粉、食盐按一定比例加水混合后，涂在用铁片折成的连续的Z形架表面，然后放入盛满氧气的集气瓶中。通过如图所示装置对“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”进行实验探究。实验过程中做到操作规范、准确称量和细致观察。 （1）证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象是 　铁生锈，反应前后质量相等　⁠。 （2）此实验用氧气替代空气的主要目的是 　增大反应物的浓度，加快反应速率（合理即可）　⁠。 铁生锈，反应前后质 量相等 增大反应物的浓度，加快反应速 率（合理即可） 3.化学实验是我们应用化学知识、拓展化学思维和培养化学素养的重要途径。认真分析以下实验，不能达到预期效果或目的的是 　A　⁠。 　 　 　 A.泥沙水的净化 B.生石灰遇水放热 C.验证质量变化 D.制取氧气 A ⁠ ⁠质量守恒定律及其运用 1.（2023·广东）“梦天舱”燃烧科学柜采用a作燃料成功实施首次在轨点火实验。a完全燃烧反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是 （　D　） A.反应前后元素种类不变 B.反应前后分子个数不变 C.a分子中C、H原子的个数比为1∶4 D.反应生成c、d的质量比为22∶9 D 【解析】 A.化学反应前后，元素种类不变，故选项说法正确；B.由a完全燃烧反应的微观示意图可知，该反应是甲烷分子和氧分子在点燃条件下反应生成二氧化碳分子和水分子，反应的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O，该反应前后分子个数不变，故选项说法正确；C.1个a分子由1个碳原子和4个氢原子构成，则a分子中C、H原子的个数比为1∶4，故选项说法正确；D.反应的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O，反应生成c、d的质量比为44∶（18×2）＝11∶9，故选项说法错误。 ▶运用质量守恒定律对数据进行处理 2.将一定量的N2、H2和物质M置于密闭容器中，在特定条件下发生化学反应，反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法不正确的是（　D　） A.反应前后原子的数目不变 B.参加反应的N2和H2分子个数比为1∶3 C.M可能是该反应的催化剂 D.反应后H2和NH3的质量分数之比为1∶1 D 【解析】 A.根据质量守恒定律的微观原因，化学反应前后，原子的种类、数目和质量不变，故A正确，不符合题意；B.根据反应的符号表达式为N2＋H2NH3，结合质量守恒定律进行分析，可以知道参加反应的N2、H2、NH3的个数比为1∶3∶2，不符合题意；C.根据催化剂的性质，化学反应前后化学性质和质量不变的特点，图中M在反应前后质量不变，故M可能是该反应的催化剂，不符合题意；D.根据化学反应前后质量守恒，求出NH3的质量分数：100%－14%－63%－6%＝17%，那么a的数值为17，反应后H2和NH3的质量分数之比应为14%∶17%＝14∶17，而不是1∶1，故符合题意。 ⁠ ⁠化学方程式及基本反应类型 3.（2023·广东节选）电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力碳中和。 （1）电解水属于 　分解反应　⁠（填基本反应类型）。 （2）一定条件下，CO与H2发生化合反应生成甲醇（CH3OH），化学方程式为 　CO＋2H2　CH3OH　⁠。 4.（2020·广东节选）写出铝与稀盐酸反应的化学方程式： 　2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑　⁠，其基本反应类型是 　置换反应　⁠。 分解反应 CO＋2H2　CH3OH 2Al＋6HCl2AlCl3 ＋3H2↑ 置换反应 5.（2019·广东节选）2H2与O2反应生成的重水可表示为2H2O。写出3H2在O2中燃烧的化学方程式： 　23H2＋O223H2O　⁠。 6.（2019·广东节选）焙烧Zn（OH）2发生分解反应的化学方程式为 　 Zn（　OH　）2　⁠。 23H2＋O223H2O Zn （OH）2 ZnO＋H2O ▶运用质量守恒定律书写化学方程式 7.根据给出的信息写出下列化学方程式。 （1）我国运送飞船的火箭所用的燃料是偏二甲肼（化学式为C2H8N2），火箭发射时该燃料与四氧化二氮剧烈反应，生成二氧化碳、水和一种常见的气体单质，写出该反应的化学方程式： 　C2H8N2＋2N2O42CO2＋4H2O＋3N2　⁠。 （2）化肥厂用二氧化碳与氨气在一定条件下反应生成尿素[CO（NH2）2]和水的化学方程式为 　CO2＋2NH3　CO（NH2）2＋H2O　⁠。 C2H8N2＋2N2O42CO2＋4H2O＋3N2 CO2＋2NH3　　CO（NH2）2＋H2O （3）用氯化钯（PdCl2）溶液可检测CO对大气污染的情况，CO和氯化钯溶液反应生成黑色的金属钯、二氧化碳和氯化氢，其化学方程式为 　PdCl2＋CO＋H2OPd＋CO2＋2HCl　⁠。 PdCl2＋CO＋ H2OPd＋CO2＋2HCl ⁠ ⁠根据化学方程式的简单计算 8.（2023·广东节选）羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图所示，反应1的化学方程式为 Fe＋5COFe（CO）5，用100 kg含铁96%的海绵铁，理论上可制备Fe（CO）5的质量是多少？（写出计算过程） 设理论上可制备Fe（CO）5的质量是x。 Fe＋5COFe（CO）5 56 196 96 kg x ＝ x＝336 kg 答：理论上可制备Fe（CO）5的质量是336 kg。 解：100 kg含铁96%的海绵铁中铁的质量为100 kg×96%＝96 kg， 解：设产生硫酸铜的质量为x。 CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O 　250　　　　　 160 　25.0 g　　　 　x ＝ x＝16.0 g 答：产生硫酸铜的质量为16.0 g。 9.（2021·广东节选）将25.0 g胆矾放在坩埚内加热，胆矾分解的化学方程式为CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O，请计算产生硫酸铜的质量为多少。 $$